Turck Banner Italia, tra i principali fornitori di sensoristica, illuminatori e segnalatori industriali, sistemi bus e sicurezza, ha presentato la nuova famiglia di nuovi sensori radar compatibili con IO-Link della serie LRS
La nuova famiglia di nuovi sensori radar va a completare il portafoglio delle soluzioni per la misura dei livelli nella gamma da 0,35 a 10 m.
I nuovi dispositivi, con
protezione IP67/69K, sono particolarmente indicati per applicazioni impegnative: ad esempio, nell’automazione industriale dove i sensori ottici o a ultrasuoni non sono particolarmente idonei a
causa di vari fattori d’interferenza quali polvere, vento o luce.
I nuovi sensori radar della famiglia
LRS a radiazione libera offrono anche funzioni di analisi dettagliate che, in
passato, erano possibili solo grazie a sensori radar di alta gamma, utilizzati
spesso nell’industria di processo.
La novità targata Turck Banner
trova ideale applicazione anche in altri campi industriali quali l’ingegneria
meccanica, l’impiantistica, l’industria automobilistica e le industrie
alimentare e farmaceutica.
L’assenza di un’asta metallica di
guida favorisce l’utilizzo in aree a particolari
esigenze igieniche e semplifica la messa in servizio.
Il
touchpad della serie LRS, con pulsanti capacitivi e un cappuccio frontale
traslucido,è basato sullo stesso concetto della piattaforma del sensore Fluid
2.0 di Turck Banner e consente l’emissione di valori di distanza, livello e
volume.
I sensori LRS sono disponibili con
due uscite di commutazione o con un’uscita di commutazione e un’uscita
analogica.
Grazie alla loro interfaccia
IO-Link aggiuntiva e alla preelaborazione intelligente decentralizzata del
segnale, tutte le varianti forniscono una grande quantità di informazioni
aggiuntive per l’elaborazione nelle applicazioni di monitoraggio delle
condizioni in ambiente IIoT.
Ciò significa oltre all’intensità
del segnale, l’inclusione di valori di temperatura, ore di funzionamento o
cicli di commutazione.
Grazie al master IO-Link di Turck
Banner si può monitorare e programmare il radar attraverso il configuratore
IODD senza alcun software aggiuntivo. Lo strumento di configurazione è basato
su browser e visualizza graficamente la curva di misurazione del sensore, oltre
a offrire l’accesso in semplice testo a tutti i parametri rilevanti. Ciò
consente ad esempio di mascherare il segnale di interferenza di un agitatore o
di una griglia o di allinearsi perfettamente con il feedback in tempo reale del
sensore per massimizzare l’affidabilità della misura di livello in applicazioni
impegnative.
I nuovi Turck Banner Radar Monitor
offrono, con i master IO-Link Turck Banner e senza software aggiuntivo, un’efficace
e approfondita funzione di analisi in tempo reale. La logica operativa è
uniforme in tutta la famiglia Fluid 2.0, il campo di misura da 0,35 a 10 m, con
un angolo di apertura stretto, e l’emissione dei valori di livello o volume è
diretta.
La soluzione è particolarmente
conveniente per le applicazioni impegnative grazie alle sue funzioni di analisi
equiparabili a quelle di fascia alta. La nuova soluzione LRS510 rappresenta la
risoluzione dei problemi, quando altre tecnologie di sensori raggiungono i
propri limiti.
La messa in servizio tramite il
Turck Banner Radar Monitor è particolarmente veloce.
Con 124 microfoni e una potenza di elaborazione avanzata, la telecamera acustica FLIR Si124 offre
la migliore sensibilità di rilevazione del settore, un’eccellente risoluzione
dell’immagine acustica e un’eccellente portata di rilevazione
Perdite di aria compressa, perdite del sistema per
la produzione di vuoto, parziali scariche elettriche: sono
tutti problemi costosi nei sistemi che causano sprechi di energia e costringono
le aziende ad affrontare costi imprevisti e potenziali problemi di produzione e
continuità operativa.
L’imaging a ultrasuoni con una telecamera acustica è un metodo
efficace per rilevare questi problemi nelle apparecchiature a completamento
delle procedure di gestione delle risorse. Questa tecnologia facile da usare in genere
permette agli addetti di completare le ispezioni
10 volte più rapidamente rispetto ai metodi tradizionali.
A fronte di queste considerazioni, quali sono le
caratteristiche da ricercare in una telecamera acustica?
Ecco, secondo FLIR Systems, le sei
caratteristiche da valutare per orientarvi verso una scelta accorta:
GAMMA DI FREQUENZE EFFICACE
Una delle prime caratteristiche da considerare è la
gamma di frequenze della telecamera. Si potrebbe supporre che per captare la
più ampia gamma di suoni sia necessaria una gamma di frequenze più ampia
possibile.
Tuttavia, in realtà, la gamma di frequenze più
efficace per rilevare una perdita di aria compressa è compresa tra 20 e 30 kHz.
Infatti, limitando la gamma tra 20 e 30 kHz, è più
facile distinguere le perdite di aria compressa dal rumore di fondo in una
fabbrica.
L’ampiezza del rumore dei macchinari solitamente
presenta il suo picco massimo sotto i 10 kHz e tende a zero a 60 kHz, mentre le
perdite d’aria raggiungono il picco tra 20 e 30 kHz. Data la maggiore
differenza tra il rumore della perdita d’aria e il rumore di fondo tra 20 e 30
khz, rispetto a frequenze più alte, è più facile rilevare la perdita d’aria in
questa gamma di frequenza.
Sia il rumore dell’aria compressa che quello dei
macchinari seguono la stessa tendenza di ampiezza decrescente nella gamma di
frequenze da 30 a 60 kHz, rendendo più difficile discriminare i rispettivi
suoni.
Pertanto, una telecamera acustica che opera nella
gamma tra 20 e 30 kHz è più efficace.
Nella ricerca di scariche parziali a distanza di
sicurezza, la gamma da 10 a 30 kHz è ottimale, in quanto le frequenze più alte
percorrono distanze più brevi. Per rilevare le scariche parziali di apparecchiature
ad alta tensione in esterni, la telecamera deve essere regolata su suoni a
frequenza più bassa e che percorrono distanze maggiori.
NUMERO OTTIMALE DI MICROFONI
Per catturare i suoni più lievi, è vantaggioso
averne un numero maggiore. Tipicamente, le
telecamere acustiche impiegano decine di microfoni MEMS (sistemi
microelettromeccanici) per acquisire e caratterizzare i suoni. Sebbene di
piccole dimensioni, i microfoni MEMS hanno un basso consumo energetico e sono
molto stabili.
Ma essi stessi generano rumore che interferisce con
la capacità di un singolo microfono di captare suoni molto tenui.
Per ovviare a questo inconveniente, la soluzione è
aumentare il numero di microfoni in uso; il miglioramento dovuto semplicemente
al raddoppio del numero di microfoni elimina tre decibel di suoni indesiderati.
In alcuni casi, il rumore interno di un solo microfono, o self-noise, potrebbe
impedire al sistema di captare una perdita di aria compressa caratterizzata da
un segnale di 16,5 kHz.
Una telecamera acustica con 32 microfoni sarebbe in
grado di rilevare la perdita, ma il rapporto segnale-rumore non sarebbe ancora
sufficiente per rilevare suoni più lievi. Al contrario, una telecamera acustica con 124 microfoni può captare una perdita sia a
16,5 kHz, sia a 18,5 kHz, per rilevare, individuare e quantificare
facilmente anche le piccole perdite.
PORTATA DI RILEVAZIONE SONORA
Integrare il giusto numero di microfoni in una
telecamera acustica può anche migliorare le possibilità di captare rumori molto
silenziosi a grande distanza. Questa capacità è particolarmente importante
nelle ispezioni di sistemi ad alta tensione, che impongono di operare a
distanza di sicurezza dai componenti sotto tensione. La forza di un segnale
sonoro diminuisce significativamente all’aumentare della distanza dalla sua
fonte. Per contrastare questo fenomeno, la soluzione è aumentare il numero di
microfoni: quadruplicando il numero di microfoni si raddoppia la portata di
rilevazione sonora.
POSIZIONAMENTO DEI MICROFONI
Il posizionamento dei microfoni su una telecamera
acustica è un fattore determinante nella rilevazione della direzione e
l’origine del suono. La telecamera acquisisce i dati da ogni microfono, misura
le differenze di temporizzazione e di fase dei segnali e infine calcola la posizione
della fonte. Questi microfoni devono essere raggruppati a stretto contatto per
garantire l’acquisizione di dati sulle onde sonore sufficienti a stabilirne
correttamente l’origine.
PRESTAZIONI DEI MICROFONI
Proprio come avviene per la frequenza, anche il
numero di microfoni in una telecamera acustica è un fattore di delicato
equilibrio. L’uso di un numero eccessivo di microfoni può risultare
svantaggioso perché ogni microfono richiede una potenza di elaborazione per
convertire i segnali di dati audio in immagini, quindi aggiungerne troppi
degrada le prestazioni.
Alcuni produttori bilanciano la maggiore richiesta
di potenza di elaborazione riducendo la risoluzione dei pixel dell’immagine
acustica, ossia i pixel “sonori”, ma questa soluzione impatta le
prestazioni generali della telecamera.
È importante disporre di un numero sufficiente di
pixel sonori per rilevare in modo affidabile le scariche parziali e gli effetti
corona a distanza e localizzarne l’esatta origine.
Con 124 microfoni e una potenza di elaborazione avanzata, la telecamera acustica FLIR Si124 offre
la migliore sensibilità di rilevazione del settore, un’eccellente risoluzione
dell’immagine acustica e un’eccellente portata di rilevazione.
ANALISI INTELLIGENTE
Le caratteristiche finali da considerare sono la
potenza di calcolo e l’analisi fornita dalla telecamera acustica, oltre
all’eventuale software a corredo.
Ad esempio, la
telecamera FLIR Si124 è dotata di analisi a bordo, report di facile
comprensione e analisi predittiva tramite uno strumento web di intelligenza
artificiale che consente di classificare la gravità della perdita, eseguire
l’analisi dei costi e l’analisi del modello di scarica parziale in tempo reale
durante l’ispezione. Attivando il collegamento alla rete Wi-Fi a fine ispezione,
le immagini vengono automaticamente caricate su FLIR Acoustic Camera Viewer,
per eseguire ulteriori analisi in cloud, compreso il calcolo della spesa
energetica annuale stimata dovuta a perdite dell’impianto di aria compressa o
del vuoto, e oltre alla possibilità di stabilire se una scarica parziale
richieda un intervento di manutenzione o una sostituzione.
Il Viewer può anche essere usato per creare report
da condividere con la squadra di manutentori o il cliente.
